IAS der Zukunft Wo das IAS steht und wohin sich die Automatisierungstechnik entwickelt

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1 IAS der Zukunft Wo das IAS steht und wohin sich die Automatisierungstechnik entwickelt Prof. Dr.-Ing. Michael Weyrich 17. Juli IAS, Universität Stuttgart 2

2 Kurze Vorstellung Prof. Weyrich 48 Jahre 20 Jahre verheiratet 2 Kinder 5 Jahre im Ausland (London, UK; Bangalore, Indien; Detroit, US) Mag: Abwechslung, Herausforderung und Reisen 10 Jahre in der Industrie bei Daimler und Siemens 4 Jahre Professor in NRW Seit April 2013 am IAS Insgesamt 6 Jahre im Raum Stuttgart 2015 IAS, Universität Stuttgart

3 Automatisierungstechnik - wohin geht die Reise? Die Informationstechnologie treibt die Digitalisierung voran. Automatisierung ist überall. Vernetzung im Internet, Quelle: Wikimedia Commons Hypothesen Objekte werden zunehmend kommunikationsfähig und sind vernetzt Verknüpfung von verteilter Information erlaubt automatische Dienste Autonomie und Selbstkonfiguration von Teilsystemen im Feld Dynamische Kooperation in sich wandelnden Systemnetzwerken 2015 IAS, Universität Stuttgart 4

4 Die Automatisierung ist eine Integrationswissenschaft Echtzeit-Koordination bzw. Steuerung von Automatisierungssystemen Erstellung von Soft- und Hardwaresystemen Spez. System-Funktionen, Mensch-Maschine-Kooperation und Intelligenz Chemische Prozessanlage (Bildquelle BASF SE) Diskrete Produktion (Bildquelle BSH GmbH ) Anlagenautomatisierung Produktautomatisierung Fahrzeuge vernetzt und autonom (Bildquelle Daimler AG) 2014 IAS, Prof. Dr.-Ing. Michael Weyrich 5

5 Eine neue Welle der Automatisierung verändert die Welt Zum Beispiel: Wissensarbeit wird automatisiert Entwickler kommen schneller zum Ziel Autonomes Fahren im Straßenverkehr LKW-Fahrer werden entlastet Industrie 4.0 verändert die Produktion Produktivitätsschub in der Fertigung Bildquelle: Studie zur Digitalisierung (nach Frey, Osborne, Univ. Oxford 1 ) Der technologische Fortschritt auf dem Gebiet der Automatisierung gewinnt an Tempo und wird in nie gekanntem Maße menschliche Arbeitskraft ersetzen. Rote Liste der bedrohten Berufsarten ) 1 Frey, Carl Benedict/ Osborne, Michael A.: The future of employment: How susceptible are jobs to computerization IAS, Universität Stuttgart 6

6 Forschungsportfolio: Automatisierung und Softwaresysteme Wertschöpfung Metriken und Kennzahlen Zuverlässigkeit Testmanagement Diagnose Zuverlässigkeits- Modelle Industrie 4.0 Vehicle 2 X Lebenswelt HMI Mobile Endgeräte Kontextsensitive Assistenzsysteme Dynamische Kopplung Kooperation heterogener Systeme Smarte Komponenten Self-X und Autonomie Lernfähigkeit Verarbeitung von Wissen 2015 IAS, Universität Stuttgart 7

7 Engineering bzw. Entwicklung verteilter Automatisierungssysteme Einfaches und schnelles Engineering im Lebenszyklus von vernetzten Automatisierungssystemen durch Komposition und Wiederverwendung Agentenbasierte Kopplungstechnologien für dynamische Kooperationen Modellbasierte Entwicklung verteilter Steuerungssysteme IT-basierte Orchestrierung von Verbundsystemen, z.b. in der Produktion 2015 IAS, Univ. Stuttgart 2015 IAS, Universität Stuttgart 8

8 Modellprozess: Cyber-physische Produktionsprozesse Agententechnologie zur dynamischen Kooperation und IT-Organisationsmodellierung Vorprodukte I4.0 LKW Individuelle Produktion Montage von Autos > Transport von Waren > Meldungen über Lieferzeitpunkte > Erkennung der Waren Materiallager > Lagerung von Zwischenprodukten > Auftragserteilung > Produktionsüberwachung > Visualisierung weiterer Nachrichten App > Automatisierte Auftragsverwaltung und Koordination der Fertigung 2015 IAS, Universität Stuttgart 9

9 Mitwirkung am Industrie 4.0 Szenario der TuLAUT My Yoghurt zeigt Automatisierungstechnologie beispielhaft auf Beispielhafte Umsetzung: München Stuttgart Bildquellen: IAS Uni Stuttgart, AIS TU München, IFAK Uni Magdeburg > existierende Anlagen aus den Institutslaboren > unterschiedliche Steuerungstechnik (SPS, µcontroller etc.) > Kommunikation über Internet > kein verfahrenstechnischer Anspruch Aachen Hamburg Magdeburg 2015 IAS, Universität Stuttgart 10

10 Wissensverarbeitung für automatisierte Systeme Erhöhung der Verfügbarkeit bzw. Optimierung von automatisierten Produkten und industriellen Anlagen, z.b. durch Verbesserung der Instandhaltung Entscheidungsunterstützung durch Assistenzsysteme Kontext-sensitive Mensch-Maschine- Kommunikation Vermeidung von Fehlern und Ausfällen Fehlerdiagnose mit mobilen Endgeräten Vision: Lernfähigkeit von automatisierten Systemen 2015 IAS, Univ. Stuttgart 2015 IAS, Universität Stuttgart 11

11 Testen und Qualität sichern Testmanagement, Zuverlässigkeit und Softwarequalität von rekonfigurierbaren Automatisierungssystemen verbessern Use Cases und Anforderungen systematisch erstellen Methoden und Modelle erforschen Systeme, Zertifikate und Metriken entwickeln Neuer Fachausschuss der VDI/VDE Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik: Testen von vernetzten Systemen in der Industrie 4.0 (GMA FA 7.25, Juni 2015; Mitglieder: BASF, Sick, ETAS, Festo, Pilz, SEW, T-Systems, bwcon, M&M und andere) 2015 IAS, Univ. Stuttgart 2015 IAS, Universität Stuttgart 12

12 Unser Motto am IAS: Forschen, was man braucht Wir gestalten die Digitalisierung und Forschung auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik und Softwaresysteme für unterschiedliche Anwendungen Vorausdenken neuer Konzepte (Agententechnologie, Wissensverarbeitung, IT-Systematiken, ) Darstellung an Modellprozessen Baden-Württemberg Integration unterschiedlicher Technologiefelder aufzeigen Lösungen für die Praxis 2015 IAS, Universität Stuttgart 13

13 Unser Motto am IAS: Lehren, was wir forschen Herausforderung: (*) Immer komplexere Systeme verlangen immer spezielleres Wissen (*) Zudem will der Nachwuchs von Technik begeistert werden Am IAS wollen wir: Methodisch fundiert ausbilden mit der hohen Komplexität der Technologie umgehen Projekte auch im internationalen Umfeld bearbeiten Schnell, flexibel und immer eine Nasenlänge voraus sein Agil [aˈɡiːl]: flink, beweglich 2015 IAS, Universität Stuttgart 14

14 Das alte und neue IAS Motto: Leben, was wir lehren Lehren, was wir forschen Forschen, was man braucht 2015 IAS, Universität Stuttgart 15